取10个以上的初始点,列表比较最速下降法和牛顿法的数值效果,包括迭代次数、运行时间、函数值计算次数、梯度计算次数。
时间: 2024-10-16 19:08:22 浏览: 19
用最速下降法数值求解线性方程组
取10个以上不同的初始点对比最速下降法(Gradient Descent,GD)和牛顿法(Newton's Method,NM)的效果,通常会涉及到以下步骤:
1. **设置环境**:首先在Matlab中创建一个环境,准备存储数据,如迭代次数、运行时间和函数/梯度计算次数。
```matlab
initial_points = randn(10, 1); % 生成10个随机初始点
methods = {'GD', 'NM'};
results = cell(length(initial_points), length(methods));
```
2. **迭代过程**:对于每个初始点和方法,执行迭代,并记录信息。
```matlab
for i = 1:length(initial_points)
for j = 1:length(methods)
x = initial_points(i);
% GD部分
tic;
[gd_results{i}{j}, iter_gd, time_gd, func_calls_gd, grad_calls_gd] = run_descent(x, f, dfdx, 'GD', methods{j});
results{i}{j}.iterations = iter_gd;
results{i}{j}.time = toc(time_gd);
results{i}{j}.func_calls = func_calls_gd;
results{i}{j}.grad_calls = grad_calls_gd;
% NM部分
tic;
[nm_results{i}{j}, iter_nm, time_nm, func_calls_nm, grad_calls_nm] = run_descent(x, f, dfdx, 'NM', methods{j});
results{i}{j}.iterations_NM = iter_nm;
results{i}{j}.time_NM = toc(time_nm);
results{i}{j}.func_calls_NM = func_calls_nm;
results{i}{j}.grad_calls_NM = grad_calls_nm;
end
end
```
3. **比较结果**:最后,你可以将结果可视化,例如画出每个初始点对应的方法的性能比较图。
```matlab
plot_results(results, methods, 'Iterations', 'Time', 'Function Calls', 'Gradient Calls');
```
在这个过程中,`run_descent`是一个辅助函数,它根据指定的方法执行相应的优化算法,并记录所需的迭代次数、运行时间以及函数值和梯度计算次数。`plot_results`则用于绘制性能指标的比较图表。
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